大型礦用水泵軸向力平衡技術(shù)的研究.pdf

1、隨著我國礦用潛水排沙泵向高揚程、大功率、大排量的方向發(fā)展，其軸向力對泵的性能影響也越來越顯著。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):葉輪對稱布置形式相互抵消軸向力的方式，在大型潛水泵的設(shè)計中應(yīng)用最為廣泛。通過深入研究發(fā)現(xiàn)引起大型礦用泵軸向力的主要因素是級間泄漏。傳統(tǒng)軸向力計算方法是在簡化模型、忽略泄漏基礎(chǔ)上推導(dǎo)獲得的。因此傳統(tǒng)軸向力計算方法并不能準確地計算出葉輪對稱布置結(jié)構(gòu)方式軸向力，盡管殘余軸向力主要由泄漏導(dǎo)致的，但因泄漏對泵后腔中的流場影響，對葉輪后蓋板靜壓

2、分布的影響很難確定的。
　　在當(dāng)今現(xiàn)代軟件升級和流體力學(xué)理論成熟發(fā)展的條件下，CFD技術(shù)已廣泛應(yīng)用于離心泵的性能預(yù)測和內(nèi)部流場分析中。它能科學(xué)地模擬出間隙的泄漏量和泄漏對前、后蓋板腔內(nèi)壓力分布的影響狀況。本課題以BQS200-375-450型礦用潛水泵為研究對象，在清水介質(zhì)的條件下，對該泵軸向力進行計算與模擬，驗證其核心部件的承載能力;為探討葉輪密封處、導(dǎo)葉間隙及級間泄漏對葉輪前后蓋板腔內(nèi)壓力分布的影響，推導(dǎo)出理論泄漏量，通過單級

3、水體的建模與仿真分析，得出前后蓋板腔內(nèi)液體流動及對葉輪前后蓋板的壓力規(guī)律。所做的主要工作如下:
　　1.基于經(jīng)典流體力學(xué)理論和仿真工具軟件，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，得出葉輪密封環(huán)處間隙泄漏對后蓋板腔基本無影響，對前蓋板腔中壓力分布影響不大，值得注意的是:隨著間隙尺寸增大，將會引起泄漏量的增大，對前蓋板腔內(nèi)的壓力分布有影響，其表現(xiàn)為靠近葉輪入口處的流場和流線分布;
　　2.通過對所建模型的定性與定量分析，結(jié)合應(yīng)用實例驗證發(fā)現(xiàn):導(dǎo)葉